Arquitetura orientada por objetos para o MEF de alta ordem com aplicações em mecânica estrutural

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Augusto, Rodrigo Alves
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1618954
Resumo: Orientador: Marco Lúcio Bittencourt
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spelling Arquitetura orientada por objetos para o MEF de alta ordem com aplicações em mecânica estruturalObject-oriented architecture for high-order FEM with applications on structural mechanicsMétodo dos elementos finitosDeformações (Mecânica)Programação não-linearProgramação orientada a objetos (Computação)Finite Element MethodDeformations (Mechanical)Nonlinear programmingObject-Oriented Programming (Computer)Orientador: Marco Lúcio BittencourtTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: Nesta tese é apresentada uma arquitetura orientada por objetos para Método dos Elementos Finitos de Alta Ordem (MEF-AO) para solucionar problemas de grandes deformações com material hiperelástico em mecânica estrutural. O programa hp2fem foi construído em linguagem de programação MatLab, sendo totalmente modular e facilmente estensível para qualquer tipo de problema. A formulação do problema de grandes deformações foi realizada com auxílio de operadores cinemáticos, de tensões e equações constitutivas. A solução do sistema de equação não-linear for feita através do Método de Newton-Raphson. Apresentam-se resultados para a simulação de problema de grandes deformações usando material neo-Hookeano compressível em problemas 2D e 3D e métodos de alta ordem. Também, problemas de contato e otimização de forma são tratados aqui. Conclui-se que a arquitetura funciona muito bem e que o uso do MEF-AO traz grandes benefícios quanto à taxa de convergênciaAbstract: This thesis presents an object oriented architecture for the High-Order Finite Element Method (HO-FEM) to solve problems of large deformations in structural mechanics. The software hp2fem was implemented using the Matlab programming language and is fully modular and easily extensible to any problem. The formulation of large deformation considered the kinematic, stress-strain operators and constitutive equations. The solution of nonlinear system equations is performed by the Newton-Raphson method. Results are presented for the simulation of large deformation problem using neo-Hookean compressible material in 2D and 3D problems and the high order methods. Also, contact problems and shape optimization are performed here. It is concluded that the architecture works very well and that the use of the HO-FEM brings great benefits in terms of convergence rateDoutoradoMecânica dos Sólidos e Projeto MecânicoDoutor em Engenharia Mecânica[s.n.]Bittencourt, Marco Lúcio, 1964-Cimini Júnior, Carlos AlbertoSantos Júnior, Auteliano Antunes dosCarmo, Bruno SouzaMuñoz-Rojas, Pablo AndrésUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASAugusto, Rodrigo Alves2012info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf236 p. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1618954AUGUSTO, Rodrigo Alves. Arquitetura orientada por objetos para o MEF de alta ordem com aplicações em mecânica estrutural. 2012. 236 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1618954. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/882266porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T06:48:54Zoai::882266Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T06:48:54Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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